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      應變式壓力傳感器 分類及作業原理介紹

      2019-11-12 11:14:33      點擊:1367
      應變式壓力傳感器 分類及作業原理介紹
      應變式壓力傳感器什么是應變式壓力傳感器應變式壓力傳感器又名電阻應變片壓力傳感器,它是運用彈性靈敏元件和應變計將被測壓力轉換為相應電阻值改變的壓力傳感器。
      應變式壓力傳感器應用應變式壓力傳感器是壓力傳感器中應用比較多的一種傳感器,它一般用于丈量較大的壓力,廣泛應用于丈量管道內部壓力、內燃機燃氣的壓力、壓差和噴發壓力、發動機和導彈實驗中的脈動壓力,以及各種領域中的流體壓力等。(壓力傳感器
      應變式壓力傳感器
      應變式壓力傳感器作業原理應變式壓力傳感器的作業原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而發生阻值改變的現象,俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表明:
      式中:ρ——金屬導體的電阻率(Ω。cm2/m )
      S ——導體的截面積(cm2 )
      L ——導體的長度(m )
      應變式壓力傳感器
      咱們以金屬絲應變電阻為例,當金屬絲受外力作用時,其長度和截面積都會發生改變,從上式中可很簡略看出,其電阻值即會發生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積削減,電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的改變(通常是丈量電阻兩頭的電壓),即可取得應變金屬絲的應變狀況。(pt1000
      應變式壓力傳感器
      應變式壓力傳感器分類1、應變管式又稱應變筒式。它的彈性靈敏元件為一端關閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測體系連接。在筒壁上貼有2片或4片應變片,其中一半貼在實心部分作為溫度補償片,另一半作為丈量應變片。當沒有壓力時 4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用于內腔時,圓筒變構成“腰鼓形”,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關系的電壓。這種傳感器還可以運用活塞將被測壓力轉換為力傳遞到應變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力傳感器的結構簡略、制造便利、適用性強,在火箭彈、炮彈和火炮的動態壓力丈量方面有廣泛應用。
      2、膜片式它的彈性靈敏元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時,中心處徑向應變和切向應變均到達正的最大值,而邊緣處徑向應變到達負的最大值,切向應變為零。因而常把兩個應變片別離貼在正負最大應變處,并接成相鄰橋臂的半橋電路以取得較大靈敏度和溫度補償作用。選用圓形箔式應變計(見電阻應變計)則能最大極限地運用膜片的應變效果。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產品是將彈性靈敏元件和應變片的作用集于單晶硅膜片一身,即選用集成電路工藝在單晶硅膜片上分散制作電阻條,并選用周邊固定結構制成的固態壓力傳感器(見壓阻式傳感器)。
      3、應變梁式丈量較小壓力時,可選用固定梁或等強度梁的結構。一種辦法是用膜片把壓力轉換為力再通過傳力桿傳遞給應變梁。將兩頭固定梁的最大應變處在梁的兩頭和中點,應變片就貼在這些地方。這種結構還有其他方式,例如可選用懸梁與膜片或波紋管構成。
      應變式壓力傳感器
      4、組合式在組合式應變壓力傳感器中,彈性靈敏元件可分為感觸元件和彈性應變元件。感觸元件把壓力轉換為力傳遞到彈性應變元件應變最靈敏的部位,而應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上較復雜的應變管式和應變梁式都屬于這種型式。
      感觸元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等,彈性應變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、 環形梁、薄壁筒等。它們之間可根據不同需求組合成多種型式。
      應變式壓力傳感器
      應變式壓力傳感器長處1、精度高、丈量規模大。
      2、頻率響應特性好。
      3、應變片尺寸小、重量輕、運用便利、丈量速度快。丈量時對被檢測的作業組昂太和應力散布基本上無影響。既可用于靜態丈量,又可用于動態丈量。
      4、適應性強。可在高溫、超低溫、水下、強磁場以及核輻射等惡劣環境下運用。
      5、丈量應變的靈敏度和精度高,功能穩定、可靠,誤差小于1%.
      6、價格便宜,品種多,工藝較老練。
      應變式壓力傳感器
      應變式壓力傳感器缺點1、在打的應變狀態中具有明顯的非線性,半導體應變式傳感器的非線性更為突出。
      2、輸出信號弱小,抗干擾能力差,需求采納屏蔽措施。
      3、只能測出一點或應變柵規模內的平均應變,不能顯示應力場中應力梯度的改變。
      應變式壓力傳感器特點1、應變筒式該傳感器的特點是具有較高的強度和抗沖擊穩定性,具有優良的靜態特性、動態特性和較高的自震頻率,可達30khz以上,丈量的上限壓力可到達9.6mpa.適于丈量高頻脈動壓力,又加上強制水冷卻。也適于高溫下的動態壓力丈量,如火箭發動機的壓力丈量,內燃機、壓氣機等的壓力丈量。
      2、膜片式這種膜片式應變壓力傳感器不宜丈量較大的壓力,當變形大時,非線性較大。但小壓力丈量中于變形很小,非線性誤差可小于0.5%,同時又有較高的靈敏度,因而在沖擊波的丈量中,國內外都用過這種膜片式壓力傳感器。
      應變式壓力傳感器
      3、應變梁式適用于壓力較小的丈量,輸出信號不受測力點方位改變的影響。而且這款傳感器結構簡略、穩定性好,易于裝置和修理。(溫度傳感器
      4、應變組合式主要用來丈量活動介質動態或靜態壓力,例如動力管道設備的進出、氣體或液體的壓力、內燃機管道壓力等等。
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